data-full-width-responsive="true"> 0 引言2009 年,中国汽车产销量突破1 364 万辆,已经赶超美国成为世界第一汽车生产和消费国。中国汽车市场的快速发展为汽车涂料带来了空前的发展机遇。阴极电泳涂料(CED 涂料)用作汽车车身底漆已有30 年历史,现今全世界90% 以上的汽车车身采用CED 涂料。车架是商用车关键的总成之一,位于车身底部,工作条件恶劣,要求涂层具有优良的耐腐蚀性和耐冲击性,且我国对于车架、货箱一般底涂后不再进行中涂、面涂,或者仅在货箱边板部位喷涂面漆,所以也有较高的耐候性要求。汽车CED涂料大多使用环氧树脂,
它受光易老化,耐候性不佳。耐候性CED 涂料有2 类:一类是纯丙烯酸树脂涂料,耐候性较好,但耐蚀性下降一半左右,产品性能无法满足汽车涂层的要求;另一类是层分离型耐候性CED 涂料,原理为利用表面张力的差异,将两种相容性低的树脂配用,电泳涂装后,烘干过程中在膜厚方向产生层分离,达到耐候性和耐蚀性兼顾。1 技术路线的筛选11 立题依据传统汽车CED 涂料目的是作为底涂层提高耐蚀性,主体中有大量含芳香醚键的双酚A 环氧,在紫外线照射下容易被氧化降解,因而户外耐候性差。一汽集团企业标准Q/CATBAD122002《汽车油漆涂层》中对轻卡车架总成的耐候性作出了如下规定:耐紫外光潮湿交替试验200 h 后失光率 30%,或海南或广州曝晒6 个月后漆膜失光率 30%。众多电泳涂料厂家,如湘江关西、立邦、巴斯夫已经认识到高耐候性汽车CED 涂料在汽车车架货箱及其它零部件的潜在市场,并已经在这一领域展开激烈的竞争。我公司833 产品通过加入脂肪族环氧、脂肪族交联剂,使产品达到抗紫外线性,实现轻卡车架电泳漆单涂层具备耐候性,节省涂装成本。为进一步提升产品耐候性,我们研制了833M(Multilayer)自分层产品。12 技术路线选择方案1 :采用脂肪族环氧树脂合成主体乳液,无芳环结构,所以其耐候性较芳香族环氧好得多。缺点是耐蚀性下降,且价格昂贵,作为电泳漆使用成本太高,不可能大量使用。方案2 :以双酚A 型环氧树脂作为主体,引入聚酯树脂进行增韧,试验结果满足QUV 要求,但耐盐雾性有一定下降,成本也有所上升。方案3 :沿用传统的双酚A 环氧树脂合成主体树脂,加入少量丙烯酸树脂共混或者接枝,这样既可以保留环氧树脂对于底材的良好的附着力和耐腐蚀性,又可由丙烯酸树脂带来良好的耐候性。综合对比性能与成本,我们选择方案3 进行研究。2 实验部分21 原材料双酚A 型环氧树脂,双酚A,邻苯二甲酸二甲酯(DMP),苯乙烯,BP-9P(聚醚多元醇),甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸羟乙酯,丙烯酸乙酯,甲基丙烯酰胺,甲基丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸异冰片酯,苯乙烯等。22 仪器QUV 老化仪,光泽计,盐雾箱,pH 计,电导率仪,烘箱,电子天平,直流整流器,气相色谱仪,杯突仪,差示扫描量热仪(Modulated DSC2910,1090B),傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet 5700),凝胶渗透色谱仪(Waters1515)。23 乳液制备环氧树脂经增韧扩链、胺化、中和,丙烯酸树脂经自由基聚合,然后加入交联剂一起共混乳化,经搅拌形成粒径均匀的乳液。24 色漆制备将上述制得的乳液与颜料色浆、去离子水搅拌均匀配槽,色浆∶乳液=1∶5,熟化48 h 后制板。漆板于烘箱内保持恒温烘烤一段时间(165℃ /20 min),即得平整光滑的漆膜。25 检验项目耐QUV 老化,耐盐雾扩蚀,硬度,膜厚,pH 值,电导率,固体分,溶剂含量,杯突,耐冲击性,耐酸性,耐碱性等。26 检验结果261 环氧乳液与丙烯酸乳液表面张力的测定环氧乳液与丙烯酸乳液的表面张力见表1。
262 槽液参数槽液参数见表2。
263 漆膜性能指标漆膜性能指标见表3。